金海望 杨炳元 郑日红 夏永涛

（1.内蒙古工业大学电力学院，呼和浩特 010080；2.贵州大学，贵州 550003）

Matlab6.5下的电弧模块[1]作为Matlab Simulink中Power System Blockset的扩展模块，一直以来被用于对断路器投切时产生的电弧的仿真，进而分析研究由于电弧而引起的电路谐振、过电压等现象。然而由于版本的更新换代，Matlab7.0中的Simulink电气工具箱的许多模块的链接端子由 Matlab6.5下的三角形变成了圆圈，使得和Simulink的基础模块连接不上，进而给建模带来很大的不便，为了解决这一问题，本文将仔细阐述Matlab7.0下的电弧模型搭建步骤。并通过搭建电路进行模型验证。

1 mayr电弧模型

1.1 模型的下层文件

图1是mayr电弧模块的下层文件。

图1

该模块中包括了 DEE、Hit crossing、Step、CCSource元件。

1）DEE（微分方程编辑器）

DEE的参数设置如下：

u(1)作为第一个输入变量，代表电弧电压u。

u(2)为第二个输入变量，代表断路器开断状态，当断路器闭合时u(2)=0，打开时u(2)=1。

x0为状态量的初始值，在这里，代表的电弧电导的初始值：g(0)。

x(1)为微分方程的状态变量，即电弧电导的自然对数：ln(g)。

y是DEE的输出量：电弧电流i。

因此，mayr电弧方程如下：

图2

2）Step（阶跃信号）

图3

Step的参数设置：

cb_trip为变量名，在下面封装子系统时将用到，可作为外部参数由用户输入。

其余参数一目了然。

3）Hit crossing（定值检测）

在这里，Hit crossing的作用就是找到电流的过零点。

4）CCSource

可控电流源，在这里起到了 Sim Power Systems blocks和Simulink blocks的连接作用，输出电流受到输入信号的控制。

1.2 子系统的封装

打开菜单[Edit＞Mask subsystem]，即弹出封装子系统编辑窗口（见图4）。

图4

由图可见，子系统有4个子标签，分别为“图标”、“参数”、“初始化”、“文档”。最重要的是参数标签，其余设置可以由用户根据个人习惯任意设置。……